Пожарная безопасность трансформаторных подстанций

Алгоритм оценки пожарных рисков подстанции

Оценку проводят до выбора исполнения КТП, трансформатора и состава защит. Цель - выявить источники зажигания, определить последствия отказа и заложить решения, которые ограничат распространение огня и сохранят питание ответственных нагрузок

Противопожарные требования к КТП и выбору оборудования

Противопожарные решения для КТП определяют по мощности трансформаторов, типу изоляции, месту установки, расстояниям до зданий и категории надежности питания. Для наружного размещения оценивают огнестойкость корпуса, возможность подъезда пожарной техники, обвалование или маслоприемник для масляного оборудования. Базовые варианты исполнения собраны в разделе трансформаторные подстанции

При выборе масляного трансформатора проверяют объем масла, наличие газовой и токовой защиты, отключение при внутреннем повреждении и защиту от перегрузки. Для объектов с ограничениями по пожарной нагрузке, размещением внутри здания или рядом с производственными помещениями рассматривают силовые сухие трансформаторы. Окончательное решение по расстояниям, противопожарным преградам и системам пожаротушения принимают в проекте с учетом действующих норм и условий площадки

Корпус КТП должен исключать доступ посторонних лиц, распространение горения по кабельным вводам и попадание горючих материалов в отсеки высокого и низкого напряжения. Кабельные проходки уплотняют негорючими сертифицированными материалами, а аппараты защиты подбирают так, чтобы поврежденный участок отключался селективно

• Разделить отсеки трансформатора, РУВН и РУНН негорючими конструкциями
• Предусмотреть защиту трансформатора от коротких замыканий, перегрузки и внутренних повреждений
• Выбрать кабели и проходки с требуемой огнестойкостью для условий объекта
• Обеспечить свободный доступ для осмотра, обслуживания и аварийного отключения
• Проверить необходимость маслоприемника, обвалования и противопожарных расстояний

Маслоприемник трансформатора и локализация аварийного пролива

Маслоприемник нужен для сбора масла при повреждении бака трансформатора и ограничения распространения пожара за пределы зоны оборудования. Его предусматривают для масляных трансформаторов с учетом объема масла, схемы размещения, отметок площадки и требований к пожарным разрывам. Решение может входить в состав трансформаторной подстанции или выполняться как отдельная строительная конструкция

Вместимость маслоприемника рассчитывают по объему масла в трансформаторе с учетом свободного объема для воды от пожаротушения и осадков, если они могут попасть внутрь. Для открытой установки проверяют герметичность, устойчивость к воздействию масла, наличие ограждений и безопасный отвод собранной жидкости. Размеры и конструкцию уточняют по проекту, типу оборудования и местным условиям

Для локализации аварии применяют поддон, маслосборную яму или закрытую систему с отводом в отдельную емкость. Между трансформаторами устанавливают противопожарные экраны или стены, если расстояние и компоновка не обеспечивают требуемое ограничение теплового воздействия. Отвод масла не должен направлять пролив к кабельным каналам, зданиям, проходам людей и оборудованию соседних ячеек

• определить номинальный объем масла по паспорту трансформатора
• проверить необходимость учета воды от автоматического или наружного пожаротушения
• рассчитать вместимость маслоприемника с учетом рабочего и свободного объема
• предусмотреть фильтрацию или запорное устройство на отводе масла
• исключить переток масла в кабельные сооружения и соседние зоны
• проверить доступ для осмотра, удаления жидкости и обслуживания

Упрощенный расчет объема маслоприемника и противопожарных расстояний

Для предварительной компоновки маслоприемник принимают по объему масла наиболее мощного трансформатора с запасом на воду, подаваемую при тушении, и атмосферные осадки для открытого исполнения. Противопожарные расстояния до зданий, соседних трансформаторов, складов и проездов не определяют одной формулой: их назначают по действующим нормам с учетом мощности, массы масла, исполнения подстанции, степени огнестойкости окружающих объектов и наличия противопожарных стен

Пример для открыто установленного трансформатора: объем масла Vмасла = 2,4 м³, возможный объем воды при тушении Vпож = 0,6 м³, запас на осадки Vос = 0,2 м³. Получаем Vмп ≥ 2,4 + 0,6 + 0,2 = 3,2 м³. На стадии проекта дополнительно проверяют конструкцию маслоприемника, огнестойкость перегородок, отвод масла в аварийный резервуар и нормативные расстояния до соседних объектов

Пожаротушение трансформаторной подстанции и требования к эксплуатации

Систему пожаротушения выбирают по типу трансформатора, объему масла, исполнению подстанции, размещению относительно зданий и последствиям отключения нагрузки. Для масляного оборудования первоочередная задача - быстро отключить поврежденный трансформатор, локализовать горящее масло и не допустить перехода огня на РУ, кабельные линии и соседний трансформатор. В составе трансформаторной подстанции проект предусматривает решения по обнаружению пожара, передаче сигнала, отключению и доступу пожарных подразделений

Автоматическое пожаротушение применяют в объеме, определенном проектом и действующими нормами для конкретного здания, помещения или наружной установки. В качестве огнетушащего средства могут использоваться вода, распыленная вода, пена, газовые или порошковые составы, однако их допустимость зависит от размещения электрооборудования, наличия масла и способа снятия напряжения. Подача огнетушащего вещества не должна создавать риск поражения персонала, повреждения оборудования под напряжением или распространения загрязненного стока за пределы маслоприемника

Эксплуатация подстанции включает регулярный контроль состояния трансформатора, РУ, кабельных вводов, вентиляции, защит и средств первичного пожаротушения. Осмотры позволяют выявить течь масла, перегрев контактных соединений, загрязнение изоляции, повреждение уплотнений, загромождение проходов и неисправность дверей. Результаты фиксируют в журнале эксплуатации, а выявленные дефекты устраняют до развития аварийного режима

Для объекта с двумя трансформаторами отдельно проверяют логику отключения: авария на одном агрегате не должна без необходимости обесточивать неповрежденную секцию и потребителей, которым требуется резервное питание. При необходимости применяют двухтрансформаторные подстанции 2КТП с секционированием РУ и проектными настройками РЗА. Схемы автоматики, перечень действий персонала и порядок допуска пожарных подразделений утверждают эксплуатационной документацией

• обеспечить свободный подъезд пожарной техники и доступ к дверям, приводам и средствам отключения
• разместить на видимом месте обозначения напряжения, схемы отключения и контакты ответственных лиц
• проверять исправность пожарной сигнализации, цепей отключения, блокировок и передачи аварийного сигнала
• содержать в исправности огнетушители, пожарный инвентарь, освещение и средства связи
• не хранить горючие материалы, тару, отходы и постороннее оборудование внутри подстанции и у вентиляционных проемов
• контролировать отсутствие подтеков масла, заполнение маслоприемника и состояние отвода аварийного пролива
• проводить инструктаж персонала по отключению оборудования, вызову пожарной охраны и действиям при возгорании

Вывод

Пожарную безопасность подстанции определяют не одним решением, а связкой мер: выбором исполнения и размещения оборудования, защитой трансформатора от повреждений, огнестойкими кабельными проходками, корректной организацией маслоприемника и соблюдением противопожарных расстояний. Для объекта необходимо отдельно проверить категорию электроснабжения, мощность и объем масла трансформаторов, схему отключения при аварии, условия доступа пожарных подразделении и риски распространения огня на соседние здания. Предварительный подбор можно вести по паспортным данным оборудования, однако конструкцию подстанции, размеры маслоприемника, РЗА и противопожарные мероприятия окончательно подтверждают проектом